Iperf源代码分析（十）
Iperf发送的数据包结构
在Iperf的测量过程中，说者线程会向听者线程发送一组数据包。在这些数据包中，除了使数据包达到指定大小而使用的填充数据外，还用以下主要信息：
*数据包本身的信息，如编号（id）、发送时间戳（timestamp）。主要用在UDP连接中。
*客户端向服务器端报告所使用的测量参数的信息，服务器端利用这些信息来发起反向连接，这些信息包含在client_hdr结构中。
*听者线程向说者线程报告测量结果的信息，包含在server_hdr结构中。
这些结构定义在文件src/Setting.hpp文件中。Iperf用来保存和操作测试参数的类是Settings，它的定义和实现位于文件src/Settings.hpp和src/Setting.cpp中。
PerfSocket类的成员变量mBuf是指向用来保存数据包的缓冲区的指针（见src/PerfSocket.hpp文件）。
// buffer to do reads/writes char *mBuf;
这里声明mBuf为char型指针，使用时通过强制类型转换将mBuf构造为不同的结构。
UDP_datagram结构用来表示数据包本身的信息，用在UDP通信中，其定义如下（见src/Settings.hpp文件）：
// used to reference the 4 byte ID number we place in UDP datagrams
// use int32_t if possible, otherwise a 32 bit bitfield (e.g. on J90)
struct UDP_datagram {
#ifdef HAVE_INT32_T
int32_t id;
u_int32_t tv_sec;
u_int32_t tv_usec;
#else
signed int id : 32;
unsigned int tv_sec : 32;
unsigned int tv_usec : 32;
#endif
};
该结构包括一个32位的id域和用来表明数据包发送时间（timestamp）tv_sec（秒）和tv_usec（微秒）。说者线程在填写这些数据之后将该结构发往对端的听者线程，由后者根据id域的值计算丢包率参数，根据tv_sec和tv_usec计算延迟抖动参数。
客户端通过client_hdr结构向服务器报告使用的连接数据，在双向测试（dualtest和tradeoff）的情况下，服务器依照这些参数发送反向连接。client_hdr的定义如下：
/*
* The client_hdr structure is sent from clients
* to servers to alert them of things that need
* to happen. Order must be perserved in all
* future releases for backward compatibility.
* 1.7 has flags, numThreads, mPort, and bufferlen
*/
struct client_hdr {
#ifdef HAVE_INT32_T
/*
* flags is a bitmap for different options
* the most significant bits are for determining
* which information is available. So 1.7 uses
* 0x80000000 and the next time information is added
* the 1.7 bit will be set and 0x40000000 will be
* set signifying additional information. If no
* information bits are set then the header is ignored.
* The lowest order diferentiates between dualtest and
* tradeoff modes, wheither the speaker needs to start
* immediately or after the audience finishes.
*/
int32_t flags;
int32_t numThreads;
int32_t mPort;
int32_t bufferlen;
int32_t mWinBand;
int32_t mAmount;
#else
signed int flags : 32;
signed int numThreads : 32;
signed int mPort : 32;
signed int bufferlen : 32;
signed int mWinBand : 32;
signed int mAmount : 32;
#endif
};
****************************************************************************************************************
//flags：表示客户端Iperf的版本信息以及测试模式信息，具体见上述代码中的注释； //numThreads：表示并行的测试线程数，在双向测试中，服务器从收到的第一个数据包中提取出numThreads //的值，来决定发起的并行反向连接的数目； //mPort：客户端使用的端口号，在双向测试中，服务器向客户的这个端口发起反向连接； //bufferlen：反向连接发送的数据包的长度； //mWinBand：TCP协议中表示TCP窗口的大小，UDP协议中表示接收缓冲区的大小； //mAmount：若mAmount>0，则在发送了mAmount字节的数据后说者线程停止发送，若mAmount<0，则在 //发送-mAmount秒后说者线程停止发送。
当使用UDP协议时，由说者(speaker--Client的监控程序)发送给听者(audience--Server的监控程序)的数据包由三部分构成：UDP_datagram结构，用来记录数据包本身的信息；client_hdr结构，用来向服务器告知客户端使用的测试参数；填充数据，可以用用户指定的文件填充，默认情况是用发送方随机填充数据。
对于使用TCP时的情况，由于TCP是面向连接的，TCP提供给上层协议的是数据流模型，没有单独的数据包的概念，因此发送TCP数据时不需要UDP_datagram这样的结构。TCP连接建立后，听者可以通过该链接获知说着的相关信息。说者线程通过write向表示TCP连接的socket一次写入的数据包括两部分：client_hdr结构，用来向服务器告知客户端使用的测试参数；填充数据，可以用用户指定的文件填充，默认情况是用发送方随机填充数据。
client_hdr中各数据域的填充是调用Settings类的方法GenerateClientHdr完成的。GenerateClientHdr方法将结构体ext_gSettings中的相应数据复制到将要发送的client_hdr结构中。
在Iperf中，网络参数的测量主要是由听者线程完成的。当测试结束时，听者线程将测得的数据返回给说者线程。返回测量结果时发送的数据结构是server_hdr:
/*
* The server_hdr structure facilitates the server
* report of jitter and loss on the client side.
* It piggy_backs on the existing clear to close
* packet.
*/
struct server_hdr {
#ifdef HAVE_INT32_T
/*
* flags is a bitmap for different options
* the most significant bits are for determining
* which information is available. So 1.7 uses
* 0x80000000 and the next time information is added
* the 1.7 bit will be set and 0x40000000 will be
* set signifying additional information. If no
* information bits are set then the header is ignored.
*/
int32_t flags;
int32_t total_len1;
int32_t total_len2;
int32_t stop_sec;
int32_t stop_usec;
int32_t error_cnt;
int32_t outorder_cnt;
int32_t datagrams;
int32_t jitter1;
int32_t jitter2;
#else
signed int flags : 32;
signed int total_len1 : 32;
signed int total_len2 : 32;
signed int stop_sec : 32;
signed int stop_usec : 32;
signed int error_cnt : 32;
signed int outorder_cnt : 32;
signed int datagrams : 32;
signed int jitter1 : 32;
signed int jitter2 : 32;
#endif
};
分析上述结构体，我们可以注意到这是服务器端对所产生的数据统计信息结构体，服务器端会将这些信息通过反向连接传回给客户端。那么，在这个结构体中，有这样一些需要注意到的变量：
//flags： 表示服务器Iperf的版本信息以及测试模式信息，具体见上述代码中的注释； //total_len1 && total_len2： 表示的是数据包的长度（具体1和2的区别还在考察中）； //stop_sec: 停止时间，以秒为单位； //stop_usec: 停止时间，以微妙为单位； //error_cnt: 错误数； //outorder_cnt: 乱序包数； //datagrams: 数据包大小；